KR100513647B1 - Organic electroluminescent display device and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 박막 트랜지스터의 사이즈를 줄이지 않고도, 개구 면적을 확보할 수 있는 유기 전계 발광 표시 소자 및 그 제조방법을 개시한다.The present invention discloses an organic light emitting display device capable of securing an opening area without reducing the size of a thin film transistor and a manufacturing method thereof.
개시된 본 발명은, 기판과, 기판상에 일정거리만큼 이격되어 배치된 화소 전극과, 상기 화소 전극과 화소 전극사이의 기판상에 배치되는 게이트 전극과, 게이트 전극 상부에 형성되는 채널층과, 채널층의 일측 상부에 배치되는 소오스 전극 및 채널층의 타측 상부에 배치되며 화소 전극과 콘택되는 드레인 전극을 포함하는 박막 트랜지스터와, 상기 화소 전극 및 화소 전극과 콘택되는 드레인 전극 부분 상부에 형성되는 유기 발광층과, 상기 유기 발광측 상부에 배치되는 반사 전극층, 및 상기 박막 트랜지스터를 덮는 보호층을 포함한다.The disclosed invention includes a substrate, a pixel electrode disposed on the substrate by a predetermined distance, a gate electrode disposed on the substrate between the pixel electrode and the pixel electrode, a channel layer formed on the gate electrode, and a channel A thin film transistor including a source electrode disposed on one side of the layer and a drain electrode disposed on the other side of the channel layer and contacting the pixel electrode, and an organic light emitting layer formed on the drain electrode portion contacted with the pixel electrode and the pixel electrode And a reflective electrode layer disposed on the organic light emitting side, and a protective layer covering the thin film transistor.
Description
본 발명은 유기 전계 발광 표시 소자 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 개구율을 향상시킬 수 있는 유기 전계 발광 표시 소자 및 그 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an organic electroluminescent display device and a method of manufacturing the same, and more particularly, to an organic electroluminescent display device capable of improving an aperture ratio and a method of manufacturing the same.
종래의 유기 전계 발광 표시 소자는 도 1에 도시된 바와 같이, 유리 기판(1) 상에 보호층(2)을 형성한다음, 보호층 상부의 소정 부분에 게이트 전극(3)을 형성한다. 이어, 게이트 전극(3)이 형성된 보호층 상부에 게이트 절연막(4)을 증착한다음, 게이트 절연막 상부의 소정 부분에 채널층(5)을 형성한다. 그다음으로, 채널층(5)의 유실을 방지하기 위하여, 채널층(5) 상부에 에치 스톱퍼(6)를 형성하고, 에치 스톱퍼(6) 양측의 채널층(5) 상부에 소오스, 드레인 전극(7a,7b)을 형성하여, 박막 트랜지스터(TFT)를 형성한다.In the conventional organic light emitting display device, as shown in FIG. 1, the protective layer 2 is formed on the glass substrate 1, and then the gate electrode 3 is formed on a predetermined portion above the protective layer. Subsequently, the gate insulating film 4 is deposited on the passivation layer on which the gate electrode 3 is formed, and then the channel layer 5 is formed on a predetermined portion of the gate insulating film. Next, in order to prevent loss of the channel layer 5, an etch stopper 6 is formed on the channel layer 5, and the source and drain electrodes are formed on the channel layer 5 on both sides of the etch stopper 6. 7a and 7b are formed to form a thin film transistor TFT.
이어, 게이트 절연막(4) 상부에 드레인 전극(7b)과 소정 부분 콘택되도록 ITO(indium tin oxide)로 된 화소 전극(8)을 형성한다. Subsequently, a pixel electrode 8 made of indium tin oxide (ITO) is formed on the gate insulating film 4 to be in contact with the drain electrode 7b by a predetermined portion.
그런다음, 결과물 상부에 보호층(9)을 형성한다음, 화소 전극(8)이 오픈되도록 보호층(9)을 패터닝한다.Then, the protective layer 9 is formed on the resultant, and then the protective layer 9 is patterned to open the pixel electrode 8.
그리고나서, 전체 구조물 상부에 유기 발광층(10)과 반사 전극층(11)을 순차적으로 형성한다음, 화소 전극(8)과 동일한 형태로 패터닝한다. Then, the organic light emitting layer 10 and the reflective electrode layer 11 are sequentially formed on the entire structure, and then patterned in the same form as the pixel electrode 8.
이와같은 구성을 갖는 유기 전계 발광 표시 소자는, 화소 전극(8)과 반사 전극층(11) 사이에 전계가 형성되면, 그 사이에 존재하는 유기 발광층(10)이 발광되어, 색상을 나타내게 된다.In the organic electroluminescent display device having such a configuration, when an electric field is formed between the pixel electrode 8 and the reflective electrode layer 11, the organic light emitting layer 10 present therebetween emits light, thereby displaying color.
상기한 종래의 유기 전계 발광 표시 소자는 화소 전극(8)과 반사 전극층(11) 사이의 전계 형성으로 유기 발광층(10)이 발광되는 것으로, 결국 유기 전계 발광 표시 소자의 개구 면적은 화소 전극(8)의 면적이 된다. In the conventional organic electroluminescent display device, the organic light emitting layer 10 emits light by forming an electric field between the pixel electrode 8 and the reflective electrode layer 11. Thus, the opening area of the organic electroluminescent display device is determined by the pixel electrode 8. ) Area.
이에따라, 유기 전계 발광 표시 소자의 개구 면적을 넓게 하기 위하여는 화소 전극(8)의 면적을 증대시켜야 한다.Accordingly, in order to increase the opening area of the organic light emitting display device, the area of the pixel electrode 8 must be increased.
그러나, 한정된 공간에 화소 전극(8)의 면적을 증대시키기 위하여는 박막 트랜지스터(TFT)의 면적을 줄여야 하는데, 이 박막 트랜지스터(TFT)는 패널 사이즈에 따라 미리 정하여진 것으로, 그 면적을 줄이는데에는 어려움이 있다. However, in order to increase the area of the pixel electrode 8 in a limited space, the area of the thin film transistor TFT must be reduced. The thin film transistor TFT is predetermined according to the panel size, and it is difficult to reduce the area. There is this.
따라서, 본 발명의 목적은 박막 트랜지스터의 사이즈를 줄이지 않고도, 개구 면적을 확보할 수 있는 유기 전계 발광 표시 소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an organic electroluminescent display device that can secure an opening area without reducing the size of a thin film transistor.
또한, 본 발명의 다른 목적은 상기한 유기 전계 발광 표시 소자의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, another object of the present invention is to provide a method of manufacturing the above organic light emitting display device.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예의 구성은 다음과 같다. In order to achieve the above object of the present invention, the configuration of one embodiment of the present invention is as follows.
기판과, 기판상에 일정거리만큼 이격되어 배치된 화소 전극과, 상기 화소 전극과 화소 전극사이의 기판상에 배치되는 게이트 전극과, 게이트 전극 상부에 형성되는 채널층과, 채널층의 일측 상부에 배치되는 소오스 전극 및 채널층의 타측 상부에 배치되며 화소 전극과 콘택되는 드레인 전극을 포함하는 박막 트랜지스터와, 상기 화소 전극 및 화소 전극과 콘택되는 드레인 전극 부분 상부에 형성되는 유기 발광층과, 상기 유기 발광측 상부에 배치되는 반사 전극층, 및 상기 박막 트랜지스터를 덮는 보호층을 포함한다.A substrate, a pixel electrode spaced apart from the substrate by a predetermined distance, a gate electrode disposed on the substrate between the pixel electrode and the pixel electrode, a channel layer formed on the gate electrode, and an upper portion of one side of the channel layer A thin film transistor including a source electrode disposed on the other side of the source layer and a channel layer and a drain electrode contacting the pixel electrode, an organic emission layer formed on a portion of the drain electrode contacting the pixel electrode and the pixel electrode, and the organic light emitting diode A reflective electrode layer disposed on the upper side, and a protective layer covering the thin film transistor.
또한, 본 발명의 다른 실시예의 구성은 다음과 같다.In addition, the configuration of another embodiment of the present invention is as follows.
기판상에 소정 간격을 두고 다수의 화소 전극을 형성하는 단계와, 상기 화소 전극 사이의 공간에 박막 트랜지스터를 형성하는 단계와, 상기 박막 트랜지스터를 덮는 보호층을 형성하는 단계와, 상기 보호층을 상기 화소 전극 및 박막 트랜지스터와 화소 전극이 접촉되는 부분이 노출되도록 패터닝하는 단계와, 상기 노출된 부분에 유기 발광층을 형성하는 단계와, 상기 유기 발광층 상부에 반사전극층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.Forming a plurality of pixel electrodes on a substrate at predetermined intervals, forming a thin film transistor in a space between the pixel electrodes, forming a protective layer covering the thin film transistor, and forming the protective layer on the substrate. Patterning the exposed portion of the pixel electrode, the thin film transistor, and the pixel electrode to be exposed; forming an organic emission layer on the exposed portion; and forming a reflective electrode layer on the organic emission layer. do.
본 발명에 의하면, 화소 전극을 박막 트랜지스터가 형성되기 전에 인접하는 화소 전극과 맞닿지 않을 정도로 먼저 형성하므로써, 박막 트랜지스터의 면적에 구애없이 화소 전극의 사이즈를 확장할 수 있다. 따라서, 개구율을 향상시킬 수 있다.According to the present invention, the pixel electrode can be formed so as not to contact an adjacent pixel electrode before the thin film transistor is formed, so that the size of the pixel electrode can be expanded regardless of the area of the thin film transistor. Therefore, the aperture ratio can be improved.
(실시예)(Example)
이하 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하도록 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
첨부한 도면 도 2a 내지 도 2d는 본 발명에 따른 유기 전계 발광 표시 소자를 설명하기 위한 각 공정별 단면도이다.2A to 2D are cross-sectional views of respective processes for describing the organic light emitting display device according to the present invention.
먼저, 도 2a를 참조하여, 유리 기판(20) 상부에 ITO층을 증착한다음 소정 부분 패터닝하여, 화소 전극(21)을 형성한다. 이때, 화소 전극(21)은 이웃하는 화소 전극과 접하지 않을 정도로 형성하고, 바람직하게는 화소 전극(21)간의 폭(g)은 이후에 형성될 게이트 전극의 선폭과 같거나, 약간 크게 형성함이 바람직하다.First, referring to FIG. 2A, an ITO layer is deposited on the glass substrate 20, and then a predetermined portion is patterned to form the pixel electrode 21. In this case, the pixel electrode 21 is formed so as not to be in contact with the neighboring pixel electrode, and preferably, the width g between the pixel electrodes 21 is equal to or slightly larger than the line width of the gate electrode to be formed later. This is preferred.
그런다음, 도 2b에 도시된 바와 같이, 화소 전극(21)이 형성된 기판(20) 상부에 층간 절연막(22)을 증착한다음, 층간 절연막(22)상에 게이트 전극용 금속막을 증착한다. 그후에, 게이트 전극용 금속막을 상기 화소 전극(21)간 공간에 배치될 수 있도록 패터닝하여, 게이트 전극(23)을 형성한다. 그리고나서, 게이트 전극(23)이 형성된 유리 기판(20) 상부에 게이트 절연막(24)을 증착한다음, 게이트 절연막(24) 상부에 반도체층(25)을 증착한다. 여기서, 반도체층(25)은 폴리실리콘층, 비정질 실리콘층, 미세 결정질층 또는 CdSe층이 사용될 수 있다. 그후에, 게이트 전극(23)을 포함하는 반도체층(25) 상부에 에치 스톱퍼(26)를 공지의 방식으로 형성한다음, 에치 스톱퍼(26)를 마스크로 하여, n형의 불순물을 이온 주입하여, 도핑된 반도체층(27)을 형성한다. 이때, 에치 스톱퍼(26) 하단에는 비도핑 상태이다.Then, as illustrated in FIG. 2B, an interlayer insulating film 22 is deposited on the substrate 20 on which the pixel electrode 21 is formed, and then a metal film for a gate electrode is deposited on the interlayer insulating film 22. Thereafter, the gate electrode metal film is patterned to be disposed in the space between the pixel electrodes 21 to form the gate electrode 23. Then, the gate insulating film 24 is deposited on the glass substrate 20 on which the gate electrode 23 is formed, and then the semiconductor layer 25 is deposited on the gate insulating film 24. The semiconductor layer 25 may be a polysilicon layer, an amorphous silicon layer, a microcrystalline layer, or a CdSe layer. Thereafter, an etch stopper 26 is formed on the semiconductor layer 25 including the gate electrode 23 in a known manner, and then n-type impurities are ion-implanted using the etch stopper 26 as a mask. The doped semiconductor layer 27 is formed. At this time, the lower end of the etch stopper 26 is in an undoped state.
그다음으로, 도 2c에서와 같이, 도핑된 반도체층(27)과, 게이트 절연막(24), 층간 절연막(22)을 박막 트랜지스터 형태로 패터닝하여, 화소 전극(21)을 노출시킨다. 그 후에 결과물 상부에 금속막을 증착한다음, 상기 금속막을 에치스톱퍼(26) 양측 도핑된 반도체층(27) 상부에 각각 존재하도록 패터닝하여 소오스, 드레인 전극(28a,28b)을 형성하여, 박막 트랜지스터(TFT)를 형성한다. 그러고나서, 결과물 상부에 보호층(29)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 2C, the doped semiconductor layer 27, the gate insulating film 24, and the interlayer insulating film 22 are patterned in the form of a thin film transistor to expose the pixel electrode 21. Thereafter, a metal film is deposited on the resultant, and then the metal film is patterned so as to be present on the doped semiconductor layers 27 on both sides of the etch stopper 26 to form source and drain electrodes 28a and 28b, thereby forming a thin film transistor ( TFT). Then, the protective layer 29 is formed on the resultant.
그후, 도 2d에 도시된 바와 같이, 보호층(29)을 박막 트랜지스터(TFT)를 감싸도록 즉, 화소 전극(21)이 오픈될 수 있도록 패터닝한다. 이때, 보호층(29)은 박막 트랜지스터(TFT)의 드레인 전극(28a)과 화소 전극(21)이 콘택되는 부분이 오픈될 수 있도록 패터닝됨이 바람직하다. 그런다음, 결과물 상부에 유기 발광층(30)과 반사 전극층(31)을 순차적으로 적층한다. 이때, 반사 전극층(31)으로는 알루미늄, 티타늄, 금 또는 은 물질이 이용될 수 있으며, 반사 전극층(31)은 열증착법, 스핀 코팅법, 솔-젤(sol-gel)법으로 형성될 수 있다. 이러한 유기 발광층(30)과 반사 전극층(31)은 보호층(29)으로 둘러싸여진 박막 트랜지스터(TFT) 사이에 존재하도록 패터닝하여, 유기 전계 발광 표시 소자를 완성한다.Thereafter, as shown in FIG. 2D, the protective layer 29 is patterned to surround the thin film transistor TFT, that is, to allow the pixel electrode 21 to be opened. In this case, the passivation layer 29 is preferably patterned to open a portion where the drain electrode 28a and the pixel electrode 21 of the thin film transistor TFT contact each other. Then, the organic light emitting layer 30 and the reflective electrode layer 31 are sequentially stacked on the resultant. In this case, aluminum, titanium, gold, or silver may be used as the reflective electrode layer 31, and the reflective electrode layer 31 may be formed by thermal deposition, spin coating, or sol-gel. . The organic light emitting layer 30 and the reflective electrode layer 31 are patterned to exist between the thin film transistors TFT surrounded by the protective layer 29 to complete the organic light emitting display device.
이상에서 자세히 설명된 바와 같이, 본 발명에 의하면, 화소 전극을 박막 트랜지스터가 형성되기 전에 인접하는 화소 전극과 맞닿지 않을 정도로 먼저 형성하므로써, 박막 트랜지스터의 면적에 구애없이 화소 전극의 사이즈를 확장할 수 있다. 따라서, 개구율을 향상시킬 수 있다.As described in detail above, according to the present invention, the pixel electrode is formed first so as not to contact an adjacent pixel electrode before the thin film transistor is formed, so that the size of the pixel electrode can be expanded regardless of the area of the thin film transistor. have. Therefore, the aperture ratio can be improved.
또한, 화소 전극이 단차없이 평탄하게 형성되므로, 유기 발광층에 전하를 안정적으로 공급할 수 있다. In addition, since the pixel electrode is formed flat without a step, electric charge can be stably supplied to the organic light emitting layer.
기타, 본 발명은 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다. In addition, this invention can be implemented in various changes within the range which does not deviate from the summary.
도 1은 종래의 유기 전계 발광 표시 소자를 나타낸 단면도.1 is a cross-sectional view showing a conventional organic light emitting display device.
도 2a 내지 도 2d는 본 발명에 따른 유기 전계 발광 표시 소자를 설명하기 위한 각 공정별 단면도.2A to 2D are cross-sectional views of respective processes for explaining the organic light emitting display device according to the present invention.
(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)(Explanation of symbols for the main parts of the drawing)
20 : 기판 21 : 화소 전극20 substrate 21 pixel electrode
22 ː 층간 절연막 23 : 게이트 전극22 간 interlayer insulating film 23: gate electrode
24 : 게이트 절연막 25 : 반도체층24 gate insulating film 25 semiconductor layer
26 : 에치 스톱퍼 27 : 도핑된 반도체층26: etch stopper 27: doped semiconductor layer
28a,28b : 소오스, 드레인 전극 29 : 보호층28a and 28b: source and drain electrodes 29: protective layer
30 : 유기 발광층 31 : 반사 전극층30 organic light emitting layer 31 reflective electrode layer
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1998
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